JP2522049Y2 - クランクシャフトｒ焼用半開放鞍型高周波加熱コイル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はクランクシャフトＲ焼用
半開放鞍型高周波加熱コイル（以下高周波加熱コイルを
単に加熱コイルともいう) に関し、特にクランクシャフ
トの幅の狭いピン部或いはジャーナル部をＲ焼入するの
に適した加熱コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、図面を参照して、クランクシャフ
トの幅の狭いジャーナル部（或いはピン部でもよい) で
ある被焼入部501 を焼入する従来のクランクシャフトＲ
焼用半開放鞍型高周波加熱コイルを説明する。なお、図
４に示すように、クランクシャフトピン部の被焼入部50
1 は、被焼入部501 の軸502 に平行な円柱部505 、円柱
部505 に続くＲ部506 、およびＲ部506 に続き円柱部50
5 とほぼ直交するフィレット部507 を備えている。

【０００３】図５に示すように、加熱コイル10は、電源
供給導体18、19およびこれら導体18、19間に、直列に接
続されたコイル片10A およびコイル片10B を備えてい
る。コイル片10A は、被焼入部501 の円柱部505 、Ｒ部
506 およびフィレット部507 に接近配設される平行で同
形な１対の加熱導体11A 、11B と、被焼入部501 の軸50
2 の方向、即ち、矢印Ｅの方向に配置されて加熱導体11
A 、11B の一端同士を接続する加熱導体15A と、矢印Ｅ
の方向に配置されて加熱導体11B の他端に接続された加
熱導体16A を備えている。各加熱導体11A 、11B は、ほ
ぼ１／４円弧状であって、被焼入部501 の周方向、即ち
矢印Ｆの方向に形成されている。

【０００４】コイル片10B は、コイル片10A と同じ構造
であって、即ち、加熱導体11A 、11B 、15A および16A
とそれぞれ同じ加熱導体11C 、11D 、15B および16B を
有し、加熱導体15B は加熱導体15A に対向するように配
設されている。そして、加熱導体16A と加熱導体16B と
は接続導体17によって接続されている。

【０００５】図４に示すように、加熱導体11A 、11B
は、その断面の形状が同形でほぼ菱形であり、それぞれ
冷却液が流通される中空部分13a を有する。加熱導体11
A 、11B の断面の形状を菱形としてあるのは、もしも一
般的に使用される半開放鞍型加熱コイルのように断面が
正方形である加熱導体を採用すると、加熱導体と円柱部
505 間の空隙長と、加熱導体とフィレット部507 間との
空隙長を等しくしたきに、円柱部505 に形成される硬化
層が深くなり過ぎるからである。そして、このように円
柱部505 に形成される硬化層が深くなるのを防止する手
段として、加熱導体の断面の形状を菱形にした上、この
加熱導体と円柱部505 の間に図４に示すようにコアを配
置することによって、フィレット部507 およびＲ部506
に形成される硬化層を円柱部505 に形成される硬化層と
同等の深さにすることができる。

【０００６】そして、加熱導体11A 、11B の断面の形状
は、それぞれの側面11a がフィレット部507 に平行であ
り、側面11a に上側で隣接する上面11b と、側面11a に
下側で隣接する下面11c とは平行であって、それぞれ、
フィレット部507 から遠ざかるにつれて円柱部505 から
も遠ざかるように傾斜している。側面11a の反対側の背
面11d は側面11a に平行である。

【０００７】珪素鋼板やフェライト等の磁性体の１対の
コア12は、加熱導体11A 、11B のそれぞれの上面11b 、
下面11c および背面11d を覆うように加熱導体11A 、11
B に装着されている。それぞれのコア12は、その上面12
b および背面12d が、それぞれ、加熱導体11A 、11B の
上面11b および背面11d と平行であり、下面12c は円柱
部505 に平行であり且つ加熱導体11A 、11B の側面11a
の下端と同じレベルであるように形成されている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のクランクシャフトＲ焼用半開放鞍型加熱コイル
10を被焼入部501 に接近対向するように配設し、被焼入
部501 を、軸502 を中心として回転させながら、例えば
図５に示す符号を付さない矢印の方向に高周波電流を通
電することによって、クランクシャフトの被焼入部501
を加熱後冷却して焼入したときには以下のような問題が
ある。

【０００９】即ち、形成しようとする硬化層の所望の深
さが浅いときには、加熱コイル10に印加する電力を低く
するが、このようにして形成された硬化層504aは、図４
に示すように、フィレット部507 からＲ部506 にわたっ
て形成された硬化層504aは、円柱部505 に形成された硬
化層504aよりも薄くなってしまう傾向がある。また、フ
ィレット部507 からＲ部506 にも円柱部505 の硬化層50
4aと同じ深さの硬化層504aを得ようとして高周波加熱コ
イル10に印加する電力を増加させると、円柱部505 に形
成された硬化層504aの深さが所望以上の深さになってし
まう。即ち、フィレット部507 からＲ部506 にわたって
形成された硬化層と、円柱部505 に形成された硬化層と
のバランスをとるのが困難であった。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
であって、クランクシャフトのピン部やジャーナル部で
ある被焼入部の幅が狭い場合であっても、均一な深さに
Ｒ焼入をすることができるクランクシャフトＲ焼用半開
放鞍型加熱コイルを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本考案のクランクシャフトＲ焼用半開放型高周波加
熱コイルは、クランクシャフトのジャーナル部或いはピ
ン部の被焼入部である円柱部、円柱部に続くＲ部および
Ｒ部に続き円柱部とほぼ直交するフィレット部を加熱す
るクランクシャフトＲ焼き用半開放鞍型高周波加熱コイ
ルにおいて、前記加熱コイルは、被焼入部の周方向に形
成され、被焼入部に接近して配設される平行な１対のほ
ぼ１／４円弧状の第１および第２加熱導体と、被焼入部
の軸方向に配設され前記第１および第２加熱導体の端部
同士を接続する第３加熱導体とを有する第１コイル片
と、この第１コイル片と対向するように配設され、被焼
入部に接近して配設される平行な１対のほぼ１／４円弧
状の第４および第５加熱導体と、被焼入部の軸方向に配
設され前記第４および第５加熱導体の端部同士を接続す
る第６加熱導体とを有し、第４および第５加熱導体はそ
れぞれ第１および第２加熱導体に対向するように配設さ
れている第２コイル片とを備えている。

【００１２】そして、前記第１および第５加熱導体はそ
れぞれ円柱部の一方の側のフィレット部に対向し、か
つ、ほぼ菱形の同じ断面形状であって、第１および第５
加熱導体の前記菱形の１辺に相当する側面がフィレット
部に平行であり、前記側面に隣接する上面および下面が
フィレット部から遠ざかるにつれて円柱部からも遠ざか
るように傾斜して配設されており、また、前記第２およ
び第４加熱導体はそれぞれ円柱部の他方の側のＲ部に対
向し、かつ、同じ断面形状であって、Ｒ部の断面形状に
ほぼ対向したＲ部加熱面を有し、このＲ部加熱面に隣接
する上面および下面がＲ部から遠ざかるにつれて円柱部
からも遠ざかるように傾斜して配設されていることを特
徴としている。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の一実施例を説
明する。図１〜３は本実施例を説明するための図面であ
って、図１は図３のＨ−Ｈ線矢視断面図、図２は図３の
Ｇ−Ｇ線矢視断面図、図３は模式的斜視図である。な
お、図４および図５で説明したものと同等のものには同
一の符号を付している。

【００１４】本実施例のクランクシャフトＲ焼用半開放
鞍型加熱コイル100 は、クランクシャフトのジャーナル
部（或いはピン部) の図１に示す被焼入部501 である円
柱部505 、円柱部505 に続くＲ部506 およびＲ部506 に
続き円柱部505 と直交するフィレット部507 を加熱する
加熱コイルである。

【００１５】図３に示すように、加熱コイル100 は、１
対の電源供給導体118 、119 と、電源供給導体118 、11
9 間に、直列に接続された第１コイル片100Aおよび第２
コイル片100Bとを具備している。

【００１６】第１コイル片100Aは、被焼入部501 の周方
向、即ち矢印Ｆの方向に形成され、被焼入部501 に接近
して配設される平行な１対のほぼ１／４円弧状の第１お
よび第２加熱導体111A、111Bと、被焼入部501 の軸方
向、即ち矢印Ｅの方向に配設され、第１および第２加熱
導体111A、111Bの端部同士を接続する第３加熱導体115A
とを有する。

【００１７】第２コイル片100Bは、第１コイル片100Aと
対向するように配設され、被焼入部501 に接近して配設
される平行な１対のほぼ１／４円弧状の第４および第５
加熱導体111C、111Dと、矢印Ｅの方向に配設され、第４
および第５加熱導体111C、111Dの端部同士を接続する第
６加熱導体115Bとを有する。そして、第４および第５加
熱導体111C、111Dはそれぞれ第１および第２加熱導体11
1A、111Bに対向するように配設されている。

【００１８】第２加熱導体111Bの第３加熱導体115Aと反
対側の端部には、矢印Ｅの方向に配設された第７加熱導
体116Aが接続されており、また、第４加熱導体111Cの第
６加熱導体115Bと反対側の端部には、矢印Ｅの方向に配
設された第８加熱導体116Bが接続されている。そして、
第７加熱導体116Aと第８加熱導体116Bとは、接続導体11
7 によって接続されている。

【００１９】図１と図２に示すように、第１および第５
加熱導体111A、111Dは、ほぼ菱形の同じ断面形状であ
り、第１および第５加熱導体111A、111Dのこの菱形の１
辺に相当する側面11a がフィレット部507 に平行であ
り、この側面11a に隣接する上面11b および下面11c が
フィレット部507 から遠ざかるにつれて円柱部505 から
も遠ざかるように傾斜している。そして、下面11c は上
面11b と平行であり、背面11d はフィレット部507 と平
行である。

【００２０】第２および第４加熱導体111B、111Cは、Ｒ
部506 の断面形状にほぼ対応したＲ部加熱面11e と、Ｒ
部加熱面11e に隣接する上面11f および下面11g 有し、
これら上面11f と下面11g はＲ部506 から遠ざかるにつ
れて円柱部505 からも遠ざかるように傾斜している。そ
して、下面11g は上面11f と平行であり、背面11h は上
面11f と下面11g と直交している。なお、Ｒ部対応面
は、本実施例ではＲ部506 に対応するような折れ線状に
形成してあるが、Ｒ部506 に対応する曲線状に形成して
もよい。13は、第１、第２、第４および第５加熱導体11
1A、111B、111Cおよび111Dの中空部分であって、加熱コ
イル100 の冷却液が流通される。

【００２１】第１および第５加熱導体111A、111Dには、
側面11a を除き、上面11b 、下面11c および背面11d を
覆うように磁性体のコア12A が装着されている。コア12
A の上面12b と背面12d は、それぞれ、第１および第5
加熱導体111A、111Dの上面11b と背面11d に平行であ
り、下面12c は円柱部505 に平行である。また、コア12
A の下面12c は、第１および第５加熱導体111A、111Dの
側面11a の下端と同じレベルであるように形成されてい
る。

【００２２】第２および第４加熱導体111B、111Cには、
Ｒ部加熱面11e を除き、上面11f 、下面11g および背面
11h を覆うようにコア12B が装着されている。コア12B
の上面12f と上斜め背面12g は、それぞれ、第２および
第４加熱導体111B、111Cの上面11f と背面11h に平行で
あり、下面12f 、下斜め背面12i および背面12h は、そ
れぞれ、円柱部505 、上面12e およびフィレット部507
と平行である。また、コア12B の下面12f は、第２およ
び第４加熱導体111B、111CのＲ部加熱面11e の下端と同
じレベルにあるように形成されている。

【００２３】そして、コア12A の下面12c と円柱部505
との間隔t1を、コア12B の下面12fと円柱部505 との間
隔t2より大きくして、第１および第５加熱導体111A、11
1Dがフィレット部507 に対向するように、また第２およ
び第４加熱導体111B、111CがＲ部506 に対向するように
配設している。間隔t1、t2は、例えば、それぞれ、0.8m
m 、0.3mm である。

【００２４】次に、本実施例の動作を説明する。加熱コ
イル100 を、加熱コイル100 に付属させた図示しないス
ペーサを介して被焼入部501 に載置し、クランクシャフ
トを回転することによって被焼入部501 を軸502 を中心
として回転させながら、電源供給導体118 、119 に高周
波電力を印加する。

【００２５】すると、加熱コイル100 には、例えば図３
に示す符号を付さない矢印の方向に電流が流れ、第１お
よび第５加熱導体111A、111Dの側面11a によって円柱部
505の両側のフィレット部507 が加熱される。また、第
２および第４加熱導体111B、111CのＲ部加熱面11e によ
って円柱部505 の両側のＲ部506 が加熱される。更に、
第３、第６、第７および第８加熱導体115A、115B、116A
および116Bによって円柱部505 が加熱される。

【００２６】これら加熱が終了後、加熱コイル100 に付
属させた図示しない冷却ジャケットから冷却液を被焼入
部501 に噴射することによって被焼入部501 には、図１
と図２に示す硬化層504 が形成される。この硬化層504
は、円柱部505 、Ｒ部506 およびフィレット部507 にわ
たり深さが均一となっている。

【００２７】

【考案の効果】以上説明したように、クランクシャフト
のジャーナル部或いはピン部の被焼入部である円柱部、
円柱部に続くＲ部およびＲ部に続き円柱部とほぼ直交す
るフィレット部を加熱する本考案のクランクシャフトＲ
焼き用半開放鞍型加熱コイルは、被焼入部の周方向に配
設された第１および第２加熱導体と、第１および第２加
熱導体の端部同士を接続する第３加熱導体とを有する第
１コイル片と、第１コイル片と対向するように配設さ
れ、被焼入部の周方向に配設された第４および第５加熱
導体と、第４および第５加熱導体の端部同士を接続する
第６加熱導体とを有する第２コイル片とを備え、第１お
よび第５加熱導体が主としてフィレット部を加熱し、第
２および第４加熱導体は主としてＲ部を加熱すると共
に、第３、第６、第７および第８加熱導体が円柱部を加
熱する。従って、被焼入部には、均一な深さの硬化層が
形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３のＨ−Ｈ線矢視断面図である。

【図２】図３のＧ−Ｇ線矢視断面図である。

【図３】本考案の一実施例の加熱コイルの模式的斜視図
である。

【図４】図５のＪ−Ｊ線矢視断面図である。

【図５】従来の加熱コイルの模式的斜視図である。

【符号の説明】

11a 側面 11b 上面 11c 下面 11e Ｒ部加熱面 11f 上面 11g 下面 100 加熱コイル 100A 第１コイル片 100B 第２コイル片 111A 第１加熱導体 111B 第２加熱導体 111C 第４加熱導体 111D 第５加熱導体 115A 第３加熱導体 115B 第６加熱導体 501 被焼入部 505 円柱部 506 Ｒ部 507 フィレット部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトのジャーナル部或いは
   ピン部の被焼入部である円柱部、円柱部に続くＲ部およ
   びＲ部に続き円柱部とほぼ直交するフィレット部を加熱
   するクランクシャフトＲ焼き用半開放鞍型高周波加熱コ
   イルにおいて、前記加熱コイルは、被焼入部の周方向に
   形成され、被焼入部に接近して配設される平行な１対の
   ほぼ１／４円弧状の第１および第２加熱導体と、被焼入
   部の軸方向に配設され前記第１および第２加熱導体の端
   部同士を接続する第３加熱導体とを有する第１コイル片
   と、この第１コイル片と対向するように配設され、被焼
   入部に接近して配設される平行な１対のほぼ１／４円弧
   状の第４および第５加熱導体と、被焼入部の軸方向に配
   設され前記第４および第５加熱導体の端部同士を接続す
   る第６加熱導体とを有し、第４および第５加熱導体はそ
   れぞれ第１および第２加熱導体に対向するように配設さ
   れている第２コイル片とを備え、前記第１および第５加
   熱導体はそれぞれ円柱部の一方の側のフィレソト部に対
   向し、かつ、ほぼ菱形の同じ断面形状であって、第１お
   よび第５加熱導体の前記菱形の１辺に相当する側面がフ
   ィレット部に平行であり、前記側面に隣接する上面およ
   び下面がフィレット部から遠ざかるにつれて円柱部から
   も遠ざかるように傾斜して配設されており、また、前記
   第２および第４加熱導体はそれぞれ円柱部の他方の側の
   Ｒ部に対向し、かつ、同じ断面形状であって、Ｒ部の断
   面形状にほぼ対向したＲ部加熱面を有し、このＲ部加熱
   面に隣接する上面および下面がＲ部から遠ざかるにつれ
   て円柱部からも遠ざかるように傾斜して配設されている
   ことを特徴とするクランクシャフトＲ焼用半開放型高周
   波加熱コイル。